毕业设计论文龙门式压力机设计

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1、沈阳工业大学毕业设计（论文）摘 要压力机作为一种现代化的机械设备，在现代社会中的地位不可或缺。压力机已广泛应用于国民经济各部门的工业生产中。随着经济和社会的不断发展，需要更多、更好的各种压力机来进行工作。本次设计为龙门式压力机，要求可连续冲切，冲切力16吨，行程20mm。主要是针对原有机器的不足之处，对压力机的传动装置和执行机构等部分系统及结构进行设计。传动装置选择V带传动和齿轮传动；执行机构选择曲柄滑块机构。设计中对一些主要零部件进行了校核。在压力机的零件设计中，合理的选择材料能够有效的延长压力机的使用寿命。关键词：压力机 对称机械 带轮传动 剪切目 录摘 要 1第1章 绪论11.1 课题背

2、景11.2国内外研究现状11.3 本设计的主要内容1第2章设计要求及方案确定22.1 设计要求22.1.1使用功能的要求22.1.2经济性的要求22.1.3其它要求22.2 方案的确定22.2.1 机构的方案确定22.2.2 传动方案的确定3第3章 电动机的选择53.1 电动机的类型53.1.1选择电动机的类型53.2 选择电动机的型号53.2.1 对曲柄滑块进行分析53.2.2.选择电动机的转速和功率7第4章 确定传动比与参数计算84.1 确定传动比和分配传动比84.2 计算传动装置的运动和动力参数84.2.1各轴的转速n(r/min)184.2.2各轴的输入功率P（kW）84.2.3各轴的

3、转距T（Nmm）8第5章 带传动的设计105.1 选择带型105.2 带轮设计基本计算105.2.1确定带轮基准直径105.2.2确定窄带的基准长度和传动中心距105.3带轮的结构设计12第6章 轴的设计与校核146.1 轴的设计146.1.1主动轴的设计146.1.2 从动轴的设计156.1.3 工作轴的设计156.2 轴的校核16第7章 齿轮的设计207.1 主动轴的齿轮设计207.1.1选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数207.1.2按齿面接触强度设计207.2 从动轴的齿轮设计237.2.1小齿轮的参数确定237.2.2按齿面接触强度计算247.2.3按齿根弯曲疲劳强度计算257.2.

4、4几何尺寸计算26第8章 曲柄滑块的设计288.1 材料的选择与计算288.1.1分析288.1.2结构设计288.2 对曲柄滑块机构的动态静力分析29第9章 机架的设计32第10章 对称性及其误差分析33第11章 机床的搬运、安装和试车34结 论 35参考文献 3636第1章 绪论1.1 课题背景机械在工业、农业、国防等方面得到广泛的应用,在国民经济中占据着重要的地位，机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平的主要标志之一。工业、农业、国防和科学技术的现代化程度，都会通过机械工业的发展反映出来。不论是集中进行大量生产还是迅速完成多品种、小批量生产，都只有使用机器才便于实现产品的标准化、系列

5、化和通用化。 机械工业担负着向国民经济各个部门提供技术装备和促进技术改造的重要任务,在现代建设的进程中起着主导和决定性的作用。机械设计是机械产品研制的第一道工序,直接关系到产品的质量性能,研制周期和技术经济效益,所以通过大量的设计、制造和广泛使用各种先进的机器,就能大大的加强促进国民经济发展的力度,加速我国社会主义现代化建设。随着科学技术的发展，人力劳动效率低下而且有些工作必须用高效率的机械设备来完成的。本次设计任务压力机就是其中的一种，被广泛的应用与国民经济中的各个部门的工业生产中，除了机械制造业本身外，动力机械工业、轧钢、飞机、船舶、电机、仪表、压力容器、航空航天工业等与人类生活密切相关的

6、部门均需要压力机为之服务。1.2 国内外研究现状压力机的种类很多，按曲柄滑块的力可分为机械压力机、液压压力机、气动压力机等；按滑块的数量分可分为单动压力机、双动压力机、三动压力机；按驱动结构分可分为曲柄压力机、肘杆式压力机、摩擦史压力机；按机架的形式分可分为开式压力机和闭式压力机。目前国内的压力机械通过自行开发与国外进行多种方式的生产技术合作，有了较快的发展，质量和技术水平有了明显的提高，而不少国外的产品则展示了当前国际上的先进技术。1.3 本设计的主要内容本次毕业设计龙门式压力机具有机构简单,使用可靠,维修方面,造价低,运转平稳,生产率高等特点。在老师的认真指导下,着重设计了原有机器的不足之

7、处,使之更加完善,对部分系统及结构进行了改进,使之更适应实际工作的要求。第2章 设计要求及方案确定2.1 设计要求2.1.1使用功能的要求机器应具备预定的使用功能,这主要是靠正确的选择机器的工作原理,正确的设计或使用能够全面实现功能要求的执行机构,传动装置和 原动机以及合理的配置、必要的辅助系统来实习的。2.1.2经济性的要求 机器的经济性体现在设计、制造使用的全过程中,设计机器时要全面综合的进行考虑,设计的经济性表现为机器的成本低,使用经济性表现为高生产率、高效率,较少的消耗能源,原材料和辅助材料以及低的管理和维修费用等。2.1.3其它要求一部机器除应具有其主要工作性能外,还应有一些其它的要

8、求，如劳动保护和环境保护的要求,对于不同的机器还有一些为该机器所特有的要求，以组成机器的机械零件的正确设计和制造为前提的,即零件设计的好坏将对机器的使用性能的优劣起着决定性的作用。2.2 方案的确定2.2.1 机构的方案确定龙门式压力机采用的是典型的对称式传动，结构简单、使用和维修方便、价格低廉、生产效率高。它主要是进行对板材的剪切工作。它的执行机构是横梁做上下的往复运动。机构是具有确定相对运动的构件组合，显然任意拼凑的构件组合不一定能产生预定的相对运动。判断机构在什么条件下才具有确定的相对运动，对于分析已有机构或设计新的机构都是非常重要的。所有构件都在同一平面或相互平行的平面内运动的机构称为

9、平面机构，否则称为空间机构，我们在此设计中用到的只有平面机构。我们所熟悉的执行机构有以下几种：1.平面连杆机构：当然我们这里所说的平面连杆机构主要是指对心曲柄划块技工，它的运作平稳可靠。2.凸轮机构：凸轮机构的最大优点是只要做出适当的凸轮轮廓就可使从动杆得到任意预定的轨迹，并且这种机构比较简单紧凑，设计比较方便，但是，凸轮的轮廓不是很容易确定。3.其他机构：如棘轮机构、槽轮机构等这些在送料装置中做间歇传动之用。通过对凸轮机构为执行机构和对心曲柄滑块机构为执行机构两种方案优缺点的比较，最终选择曲柄滑块机构为该压力机的执行机构。 图2-1 曲柄滑块机构2.2.2 传动方案的确定压力机的传动方式很多

10、,有液压、气压、电动、机械等传动,经分析虽然液压、气压传动精度高,但是结构复杂,成本高，而机械传动结构简单,操作方面,虽然效率不高,但成本低,适合现在大多数企业的需求,所以选用机械传动。合理的传动方案首先要满足工作机的性能要求,适应工作条件,工作可靠,此外还应使传动装置的结构简单,尺寸紧凑,加工方便,成本低廉,传动效率高和使用维修方便，要同时满足这些要求是比较困难的,因此要通过分析比较多种传递方案,选择出保证重点要求的最佳传动方案。当采用由几种传动形式组成的多级传动时，要充分考虑各种传动形式的特点,合理的分配其传动顺序。在选择时，应注意一下几点：（1）带传动的承载能力小，传递相同转矩时,结构尺

11、寸较其它传动形大，但传动平稳，能吸振缓冲，因此，宜布置在高速级。 （3）斜齿圆柱齿轮传动的平稳，较直齿轮较好，常用在高速级或要求传动平稳的场合。（4）开式直齿圆柱齿轮传动的工作环境一般较差，润滑条件不好，因而磨损严重，寿命较短，应布置在低速级。（5）圆锥齿轮传动只用于需要改变轴的布置方向的场合。由于圆锥齿轮加工比较困难，所以应将其布置在传动的高速级，并限制传动比，以减小直径和模数。（6）蜗杆传动可以实现较大的传动比，结构紧凑，传动平稳，但传动效率较低，故使用于中小功率的高速传动中。考虑各方面，本次设计我选择带传动和斜齿圆柱齿轮进行两个减速级的传动。图2-2 传动简图第3章 电动机的选择3.1

12、电动机的类型3.1.1选择电动机的类型电动机是专门工厂批量生产的标准部件，设计时应该根据工作机的工作特性，工作环境和工作载荷条件，选择电动机的类型、结构、容量和转速，并在目录中选出具体的尺寸和型号。电动机分交流电动机和直流电动机两种。由于生产单位一般多采用三相交流电源,因此,无特殊要求时,均应采用三相交流电动机。其中异步电动机是交流电动机的一种,它是把电能转化为机械能的一种动力机械，无特殊要求时均采用三相异步电动机，它具有结构简单，制造、使用和维护方便，运行可靠，以及重量轻，成本低。三相异步电动机的重量和成本分别约为同功率、同转速的直流电动机的一半左右。Y系列三相异步电动机为全封闭式自扇冷式笼

13、型三相异步电动机,是按照国际电工委员会（IEC）标准设计，具有国际互换性的特点，能防止灰尘、铁屑或其它杂物侵入电机内部，效率高，耗能少，性能好，噪音低，振动小，体积小，重量轻，运行可靠，维修方便。不仅使用于水泵、鼓风机、金属切削机床及运输机械,更使用于灰尘较多、水土飞溅的地方,如碾米机,磨粉机,脱壳机及其它农业机械,矿山机械等Y系列三相异步电动机属一般用途的全封闭自扇冷式龙型三相异步电动机，它适用与不含易燃易爆或腐蚀性气体的一般场所和无特殊要求的机械上。3.2 选择电动机的型号3.2.1 对曲柄滑块进行分析1.对曲柄滑块进行速度分析，如图3-1所示。图3-1 曲柄滑块机构简图该曲柄滑块机构为对

14、心机构。共有三个活动机构，曲柄的中心距为20/2=10mm，A轴固定在机架上，连杆3的右端用转动关节与滑块4在C点铰接，滑块4在机架的水平滑道上移动，由于曲柄与机架的相对运动是饶A点的转动，故曲柄与机架形成转动关节（中心在A点）；连杆与曲柄的相对运动是绕A点的转动，故连杆和曲柄的相对运动是绕A点的转动，故曲柄和连杆构成转动关节（中心在B点）；同样连杆和滑块相对运动是绕C点的转动，故连杆和滑块的联结在点C形成一个转动关节，而滑块与机架的相对运动是水平运动，形成一个从滑道中线为垂直线的移动关节。2.横梁的切削速度-滑块的速度分析 曲柄连续回转时，连杆带动横梁做上下往复升降运动，而横梁的工作要求是横

15、梁向下与运动时，接近于工作台面上欲加工板料时进行切削，所以要求曲柄滑块机构进行运动分析，首先确定各机构尺寸：横梁升降：30次/分钟，曲柄长度：10mm，连杆的长度：200mm，曲柄的转动角速度：rad/s，速度分析图如下图3-2 曲柄滑块机构速度分析 要求：曲柄转动到最下端时，横梁正好下落到要求的切削高度时，规定时，横梁开始工作，由于曲柄匀速回转，所以，加速度a=0,V=,根据有关资料对曲柄滑块的分析，求出任意角度的速度 V=V （3-1） =0.0314 p (3-2)由参考文献1有，电动机所需的功率： （3-3） 三角带的传动效率为；二级圆柱齿轮的减速器效率为；滚动轴承效率为；所需功率为：

16、P= （3-4）3.2.2.选择电动机的转速和功率电动机的功率是否合适，对电动机的正常工作和经济性都有影响。功率选的太小，则不能保证电动机正常工作，或使电动机因超载而损坏。选的过大则电动机价格过高，能力不能充分使用。同一功率的电动机可以有几种同步转速，转速越高，则电动机的外型尺寸越小，重量越轻，价格越便宜，能量指标越高。但如果工作轴转速很低时，选择转速过高的电动机就会使传动比过大，这时往往需要增大减减速器（后者其他传动）的传动比，因而也增大了减速器外型尺寸，重量和制造成本，而且减速器和电动机的外型尺寸相差悬殊，安装上也造成很大困难，因此，一般采用同步转速为1500r/min和同步转速为1000

17、r/min为宜。对于长期连续运动，载荷不变或者很少变化，并且在常温下工作时的机器，它们所用的电动机可按所需功率等于或略小于电动机的额定功率，以功率2.024kW和同步转速1500r/min选择后如下2： 表3-1 Y系列三相异步电动机技术数据 电动机型号 同步转速 额定功率 满载转速 堵转转速 最大转距 r/min kW r/min 额定转距 额定转距Y100L4 1500 3 1420 2.2 2.2第4章 确定传动比与参数计算4.1 确定传动比和分配传动比传动装置的总传动比由选定的电动机满载转速和工作机的主动轴转速确定。电动机选定后，根据电动机的额定转速 n及工作轴的转速确定总传动比i 使

18、所有传动零件的总传动比比较方便，各传动的传动比应按推荐范围选取.，使三角皮带传动比i为24，圆柱齿轮的传动比i为840。1.对于三角皮带齿轮传动装置，i,一般应以使整个传动装置的尺寸较小，结构紧凑，应避免大皮带轮半径大于齿轮传动输入轴的中心高，否则会造成安装不便。2.对于展开式两级圆柱齿轮减速器，可取=，=式中分别为高速级和低速级的传动比。应使两级传动比在推荐值范围内。可按两级大齿轮具有相近的直径分配比。i，i，i4.2 计算传动装置的运动和动力参数机器传动系统的传动参数，主要是指各轴的转速、功率和转距，它是进行传动零件设计计算的重要依据。4.2.1各轴的转速n(r/min)1高速轴的转速n=

19、;中间轴的转速 n;低速轴的转速n4.2.2各轴的输入功率P（kW）对于通用机器，常用电动机的额定功率P作为设计功，对于专用机器，常用电动机的输出功率最为设计功率，于是高速轴的功率P中间轴的功率P低速轴的功率P4.2.3各轴的转距T（Nmm）高速轴的转距T中间轴的转距T低速轴的转速T表4-1 各项参数表参数/轴名 主动轴1 主动轴2 主动轴3转速 /min 355 86.59 29.86功率 kW 1.822 1.714 1.612转距 Nmm 49.0 189.0 515.56传动比 4 4.1 2.9效率 0.98 0.94 0.94第5章 带传动的设计5.1 选择带型在一般机械传动中，应

20、用最广泛的是带传动，带的横截面呈等腰梯形，带轮上也做出相应的轮槽，传动时带只和轮槽的两个侧面接触，即以两侧面为工作面，根据槽面摩擦，再加上带传动允许的传动比较大，结构紧凑，以及带多已标准化并大量生产等特点。同样的张紧力下，V带传动较平带传动能产生更大的摩擦力，V带传动允许的传动比较大，结构较紧凑，以及V带多已标准化并大量生产。窄V带能承受较大的预紧力，允许速度和曲扰次数高，传动效率高等优点，因而得到广泛的应用，窄带与普通带相比，当高速相同时，窄带的带宽约是普通带的1/3，而承载能力可提高1.52.5倍，使用于传递大功率而又要求传动装置紧凑的场合，特别用在重型和中型设备上。故选择窄V带传动。5.

21、1.1、确定计算功率由表2查得工作情况系数： K，P5.1.2、选用窄带带型根据和主动带轮（小带轮）转速n由图确定选用SPZ型5.2 带轮设计基本计算5.2.1确定带轮基准直径1.由表取主动轮基准直径：根据公式 （5-1）可验算带的速度=所以带的速度合适2.计算从动轮基准直径D=iD,并且按照表圆整，从动轮基准直径：根据表取=355mm5.2.2确定窄带的基准长度和传动中心距根据，初步确定中心距计算带所需的基准长度 （5-2） 取基准长度Ld=1800mm实际中心距考虑安装调整和补偿预紧力的需要，中心距的变动范围：=a-0.015=a+0.015五、验算主动轮上的包角 a=150.69120

22、(5-3)六、计算窄带的根数Z= (5-4) 式中 包角系数长度系数单根V带的基本额定功率（kW）单根V带额定功率的增量（kW）由文献3查表得：=0.98 =1.01 ， 取带根数为三根七、计算预紧力 = （5-5）用= 代如上式，并且考虑包角对所需预紧力的影响，可将的计算公式写为 = 2 （5-6）式中：V带单位长度的质量（）由文献2查表得q=0.07kg/f，v=5.95，将其代入式（5-6）中得，=167.78N八、计算作用在轴上的压轴力Q为了设计安装带轮的轴和轴承，必须确定带传动作用在轴上的力Q。如下图所图5-1 轴的受力图由公式 （5-7）式中：带的根数； 单根带的预紧力； 主动轮上

23、的包角。=2Zsin5.3 带轮的结构设计设计V带时应满足的要求有：质量小，结构工艺性好，无过大的铸造内应力，质量分布的均匀，转速较高时要考虑动平衡，轮槽工作面要精细加工（表面粗糙度一般为3.2m），以减小带的磨损，各槽的尺寸和角度应保持一定的精度，以使载荷分布较为均匀等。1、带轮的材料根据参考文献4选用带轮的材料主要采用铸铁，常用材料的牌号为H7150或者H7200，转速较高时宜采用铸钢，小功率时可采用铸铝或者塑料，此带轮采用铸铁。2、结构尺寸铸铁制带轮的典型结构有几种形式，带轮的基准直径d2.5d时，可采用实心式；可采用副板式，（当D-d100mm时，可采用孔板式）；当时，可采用轮辐式。图

24、5-2 带轮结构图3、带轮的结构采用孔板式3 B=40mm L=40mm S=C=8mm 第6章 轴的设计与校核6.1 轴的设计轴的材料主要是碳钢和合金钢，钢轴的毛坯多数用压制圆钢和锻钢，有的则直接用圆钢。由于碳素钢比合金钢价格低廉，对应力集中的敏感性较低，同时也可以用热处理或化学处理的办法提高其耐磨性和抗疲劳强度，故采用碳素钢制造传动轴比较广泛。6.1.1主动轴的设计1、初步确定轴的最小直径选取轴的材料为45号钢，调质处理，根据文献1查表 （6-1） 取60.2、根据轴的定位要求，初步选择滚动轴承，因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用单列向心推力求轴承，根据轴的最小直径60，由参考文献

25、5查得38212型，其尺寸605095，齿轮的左端与左轴承之间采用套筒定位，齿轮的宽度为83mm,，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略小于轮毂宽30，齿轮的右端轴间定位，轴间高度为h0.07d，取h=5mm则轴环的直径为78，轴环宽度b1.4h取10，根据轴承的直径选择轴承端盖为凸缘式，螺钉直径6，3、齿轮和皮带轮与轴的周向定位均采用平键连接，按其直径60查文献3得，选用平键，半径 l=30。键槽用铣刀加工，长为73，选取齿轮与轴的配合为H7/n6，皮带轮与轴的联接选取平键。图6-1 主动轴结构简图6.1.2 从动轴的设计1、初步确定轴的最小直径选取轴的材料为45号钢，调质处理，根据文献

26、1查2、根据轴向定位要求，初步选择滚动轴承，因为轴承同时受径向力和轴向力的作用，故选用向心力球轴承，根据轴的最小直径，由文献5查38309型，其尺寸3、取安装齿轮处的轴段的直径为55，齿轮的左端与左轴承之间采用套筒定位。已知齿轮的轮毂宽度为100，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略小于轮毂宽度，取=90,端盖仍取凸缘式，e=7.2,齿轮与轴的联接用平键查得长为90mm,另一端长为68。图6-2 从动轴结构简图6.1.3 工作轴的设计1、初步确定轴的最小直径选取轴的材料为45号钢，调质处理，根据文献1表查2、根据轴向定位要求，初步选择滚动轴承，因轴承受径向力和轴向力的作用，故选用向心力球轴

27、承，根据轴的最小直径，查参考文献5得38310型，其尺寸3、齿轮和轴的周向定位采用平键联接，按直径72查得平键截面，半径0.3，键槽用键槽铣刀加工，长为73图6-3 工作轴结构图6.2 轴的校核1、画出轴的工作图图6-4 轴的工作图简化图如下：图6-5 工作图的简化图2、画XOZ平面内的受力简图和弯矩图，并求解图6-6 轴在xoz面的受力简图解得 图6-7 弯矩图3、画出XOY平面内的受力分析图和弯矩图，并求解图6-8 轴在XOY平面的受力分析图列方程组解得图6-9 弯矩图4、画出扭矩图图6-10 扭矩图5、算出扭矩图并做图图6-11 弯距图6、按弯矩合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核

28、轴上承受最大计算弯矩的剖面，即D剖面根据文献6查得的碳文献，许用应力为 故此轴安全。第7章 齿轮的设计齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一。形式很多，应用广泛，效率高, 圆周速度可达200m/s机构紧凑,工作可靠,寿命长,传动比稳定。但是齿轮传动的制造及其安装精度要求较高，价格较贵，且不宜于传动距离过大的场合。此设计压力机的齿轮传动采用斜齿圆柱齿轮传动。应根据保证齿面抗磨损及齿根抗折断能力两准则进行计算,但对齿面抗磨损能力的计算方法迄今不够完善,故此今以保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则7.1 主动轴的齿轮设计7.1.1选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数1） 按图的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动

29、2）考虑到此减速器的功率较大，孤大小齿轮采用软齿面，由表4选得大、小齿轮的材料为45号钢，并经调质即表面淬火，齿面硬度162217HBS，3）选取精度等级，因采用表面淬火，齿轮的变形不大，不需要磨削，选6级精度4）选小齿轮的齿数，大齿轮齿数5）选取螺旋角，初选螺旋角7.1.2按齿面接触强度设计1）确定公式的各计算值试选载荷系数小齿轮传递的转距由表查取齿宽系数由表查得材料的弹性影响系数由图选取区域系数由图查得，计算应力循环次数 （7-1）=/4.1=式中：n小带轮的转速；j小带轮每转一周，同一齿面啮合的次数；L齿轮的工作寿命。按齿面硬度中间值查得大，小齿轮的接触疲劳强度极限由图7查得接触疲劳寿命

30、系数计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数S=172）计算计算小齿轮分度圆直径 （7-2）=52.81mm计算圆周速度计算齿宽及模数计纵向重合度计算载荷系数K使用系数根据V=2.54m/s，6级精度，由图10-87查得动载系数由表10-42查得的计算公式与直齿轮相同，故 （7-3） 由表查得 故载荷的系数按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式得 （7-4）计算模数3）按齿根弯曲强度计算弯曲强度设计公式8 （7-5）式中 弯曲疲劳许用应力 齿形系数 应力校正系数计算载荷系数 （7-6）根据文献8查得纵向重合度，查得螺旋角影响系数计算当量齿数 （7-7） 查取齿型系数 查取应力校正系

31、数 大、小齿轮的弯曲疲劳强度极限弯曲疲劳寿命系数 取弯曲疲劳安全系数S=1.4 （7-8）对比计算结果，由齿面接触疲劳强度的法向模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取=1.5mm已可满足接触疲劳强度，但为了同时满足接触疲劳强度需按接触强度算得的分度圆直径=32.18来计算应有的齿数，由取齿轮的结构设计4）几何尺寸计算计算中心距 （7-9）按圆整后的中心距修正为正螺旋角， （7-10）得出值改变不多，故不用修正螺旋角仍取计算大、小齿轮的分度圆的直径计算齿轮宽度圆整后取7.2 从动轴的齿轮设计7.2.1小齿轮的参数确定（1）选小齿轮的齿数，大齿轮齿数（2）选取螺旋角，初选螺旋角，由表查取齿宽

32、系数小齿轮传递的转距由表查得材料的弹性影响系数由图选取区域系数由图查得，计算应力循环次数按齿面硬度中间值查得大，小齿轮的接触疲劳强度极限由图查得接触疲劳寿命系数计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数S=17.2.2按齿面接触强度计算计算小齿轮分度圆直径计算圆周速度计算齿宽及模数计纵向重合度计算载荷系数K使用系数由图10-81查得动载系数由表10-41查得的计算公式与直齿轮相同，故 由表查得 故载荷的系数按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式得计算模数7.2.3按齿根弯曲疲劳强度计算确定计算参数计算载荷系数根据纵向重合度，由表8查得螺旋角影响系数计算当量齿数 查取齿型系数 查取应力

33、校正系数 大、小齿轮的弯曲疲劳强度极限弯曲疲劳寿命系数 取弯曲疲劳安全系数S=1.4去m=5取7.2.4几何尺寸计算1.计算中心距将中心距圆整后为365mm2.按圆整后的中心距修正为正螺旋角，得出值改变不多，故不用修正螺旋角仍取3.计算大、小齿轮的分度圆的直径4.计算齿轮宽度圆整后取齿轮结构设计图7-1 齿轮小齿轮： r=5 为实心大齿轮： r=5 第8章 曲柄滑块的设计8.1 材料的选择与计算由于曲柄滑块机构需要承受15吨的冲切力，所以在设计中我选择45号钢做传动轴的材料，并进行调质处理，应力8.1.1分析在机构运动过程中，传动角的大小是变化的，为保证机构的传动性能良好，设计时通常使，当传动

34、力矩较大时，则应使，由于传动角越小，则机构的传动性能越好，所以选取压力角。由任务书的已知参数可知工作台的冲程是20mm,则曲柄长度为l=10mm,由图所示：图8-1 曲柄滑块机构，解得b81.13mm按机床的整体设计要求取b=400mm8.1.2结构设计由 则取1.曲柄的结构设计 孔与轴想连，其内部利用平键与轴固定在一起，首先校核他是否满足强度要求 故满足强度要求2.对轴联接部分剪切强度的校核 由上式所以与曲柄想连的两轴直径满足要求，故整个曲柄滑块机构满足设计要求。138.2 对曲柄滑块机构的动态静力分析 由曲柄的已知条件，建立数学模型，对速度、位移、加速度依次求解的过程，也就是已知机构运动简

35、图及主动件的运动，其内容是：1. 求构件的位置，包括求构件上特定点的运动轨迹2. 求构件的角速度及角加速度或构件上特定点的速度及加速度3. 建立数学模型：如图 图8-2 曲柄滑块机构模型图其中曲柄 连杆长度曲柄角度滑块运动速度：1.分析图8-2 曲柄滑块机构分析简图 位移分析其中已知，求及有上边式子得当时当时而 速度分析已知，求由将以上方程两端分别求导有：由上式得加速度分析已知求 两边求导得：所以 解所以 第9章 机架的设计一、机架的作用有两个：1、安装机械的零件，使之严格的相互定位。2、承受机械运转时所产生的力，使整个机械稳定及机架在地基上，为了保证机架达到上述要求作用，必须对它提出下列要求

36、：1）要有合适的外形与内部结构，便于安装零件，并便于操作，工作。2）要有足够的强度与刚度，从而保证机架在受力，运转时，机械中各个零件的相对位置不会发生过大的变形。3）要有较好的吸振性能，在机架兼做缸体与滑道时，还有良好的耐磨性能。4）取材容易，价格低廉，并且易于制造。二、机架的外形确定与内部结构安排由于压力机是龙门式的，故应使其机架外形成对称式，即工作台应以横梁为界限各对称分布，立柱，导座也应对称布置，便于外稳固生产，安全可靠。三、机架的合理剖面形状考虑机架的剖面形状有两个原则：1.具有较高的强度和刚度2、便于在其上安装零部件要衡量何种剖面形状具有较高的强度和刚度，必须了解机架的受力情况，一般

37、来说，压力机的机架受力情况为压，弯，扭的能力，不仅与剖面的面积有关，还取决于剖面的集合形状，鉴于经验，空心矩形与工字型剖面的零件与同面积其他剖面的零件相比，抗弯、扭能力较强，故机架的剖面应取这两种形式，不论哪一种剖面形状，机架的壁厚都不应该太大，而用加强筋板的方法来提高它的强度与刚度，这样既可保证质量，又可减轻重量，节省材料。第10章 对称性及其误差分析龙门式压力机是典型的对称传动，其执行部件是两个结构在双侧传动的，其两侧传动的制造和安装误差使整个机构生产运动不协调，必然会引起机器构件的强度变形和偏斜，并在机器内部产生附加力和力矩，而使双侧的传动不对称，就会产生导轨拉伤和冲坏模具等事故，从而影

38、响了机器的正常工作，所以对龙门式压力机这种典型的对称传动机械来说，传动的对称性是衡量其机械能力的重要因素，这里通过理论分析运动参数对机构传动的对称性的影响，若机构传动不对称，即当机构两侧的运动参数不完全相同时，机构虽然也有一个自由度，但原动件的数目是不相同的，这样就会产生强制力和强制变形。第11章 机床的搬运、安装和试车 用起动机吊运时，必须用坚固钢束，位置再横梁两头或者平板四角。本机床在出厂前，已经检查和运转，安装不正确将影响精度和使用性能，禁止在没有地基的地面上垫平后即进行生产。先要用水平仪测出横、纵向水平位置，底角螺丝孔溶入水泥，干后经校准，拧紧螺钉，用水泥固定垫铁，为保证平板有足够的强

39、度，要将斜铁打紧。机床安装后，必须用煤油清洗工作台及擦拭，加注润滑油，电动机接线方可试车。结 论本次设计的是龙门式压力机，主要完成了如下设计计算工作：通过实习观察和学习现有对称式压力机的结构，分析其优缺点，我根据设计的任务书的要求，对龙门式压力机进行了设计，确定了龙门式压力机的传动方案，基本结构，并对带传动、齿轮传动等其它主要零件进行了设计对龙门式压力机进行了设计。在工艺计算部分对皮带轮、齿轮、轴、执行机构曲柄滑块等主要方面进行设计，尤其重点对曲柄滑块部分进行了详细的分析，对皮带轮、齿轮、轴等的一些主要尺寸进行了给定，这方面设计的好与坏直接关系到整个设计的成与败。在结构设计部分也对其位置进行了

40、确定，压力机的主要结构通过计算机辅助设计画图来表示。强度校核部分是本次设计的重要的一部分，对主要环节都进行了校核。对压力机的箱体等也进行了设计。通过以上的设计计算，完成了三张零号装配图和一张零件图，完整的表达了龙门式压力机的设计，并篆写了设计说明书，最终实现了设计要求，即冲切力16吨，执行机构行程20毫米。参考文献1 濮良贵,纪名刚.机械设计. 北京: 高等教育出版社, 2001：34002王世刚,张春宜,徐起贺.机械设计实践. 哈尔滨: 哈尔滨工程大学出版社, 2001:3340.3徐 灏 .机械设计手册(1-5册).第二版. 北京: 机械工业出版社,2002:10200.4席慧智,谷万里,

41、高玉芳.机械工程材料. 哈尔滨: 哈尔滨工程大学出版社, 2001:550.5成大先.机械设计手册-轴承.北：化学工业出版社，2004:1060.6张培金编.机械设计手册 上海交通大学出版社 1989、67王世刚主编.机械设计课程设计 齐齐哈尔大学19978江耕华、胡来容主编.机械设计手册 煤炭工业出版社9林景凡,王世刚,李世恒.互换性与质量控制基础. 北京: 中国科学技术出版社,1992:30170.10大连理工大学工程画教研室.机械制图.第四版. 北京: 高等教育出版社, 1993:330.11王启平主编.机械制造工艺学.第三版.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2005:6300.12孙恒,陈作模.机械原理.第六版. 北京: 高等教育出版社，2001：1090.13扬雄，张晶.曲柄压力机连杆的稳定性计算.长江大学学报，2005，2(7):260265.14尚久浩.自动机械设计.第二版. 北京：中国轻工业出版社，2003：1050.